重金属污染的研究

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1、2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填

2、写）：X我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：XXX所属学校（请填写完整的全名）：XXX参赛队员(打印并签名)：1.XXX2.XXX3.XXX指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：XXX日期：XX年X月X日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：22011高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：2城市表层土壤重金属污染分析摘要城市表层土壤重金属污染问

3、题日趋严重，对于此问题的研究越来越受到社会关注。本文就题中所给城市不同功能区的各处采样点及各采样点八种重金属的浓度进行分析，运用数学方法与模型，解决重金属在该城市的空间分布、不同的区重金属污染的程度、确定该城市的污染源位置问题以及研究城市地质环境的演变的问题。对于问题一中的第1小问，要求八种主要金属元素在该区的空间分布，在这里运用专业绘图软件作图进行说明。先对题中所给的数据进行处理，将处理后的数据导入到软件中去，由软件分别作出八种主要重金属元素在该城区的空间分布图（图1～图8），再将这八个图进行聚合得到八种重金属元素在该城区叠加后总的空间分布图

4、（图9）。对于问题一的第2小问，通过比较分析研究，采用地积指数评价法模型，由公式：计算出相对应的地积累指数。再根据国家给出的相关的地积累指数进行对应的比较，得到以下结论：在生活区，和属于中等污染程度；在工业区、、属于中等污染程度，属于中等-强污染程度；在山区这八种主要金属元素都没有污染；在交通区，为强度污染，、属于中等污染程度；在公园绿化区，中等污染程度，、没有污染。对于问题二，可以理解为在第一问第2小问的模型求解分析基础之上对金属污染原因的解释。在生活区，人们的住房和日常的很多生活用品都含有、这两种重金属；在工业区，有大量的工厂，这些工厂排出

5、的工业“三废”，极易造成的、、、、、、等重金属的污染；在交通区，路基的修建以及路边设施的制造都会用到大量的重金属；在山区，因为没有现代化的工厂，更没有大量的人的活动，因此不存在重金属的污染；在公园绿化区，由于路边有大量的日光灯的存在，而日光灯里面很多都是含有，因此的污染最严重。对于问题三，在研究污染源的传播特征和分析数据之后建立等标污染负荷模型来来确定污染源的位置。运用先顺推后逆推的思想，处理数据，将污染源的归类：、、、、重金属位于同一个区域，区域范围：=7388±1082，=5919±1082；、重金属位于同一个区域，区域范围：=17610±

6、959，=10499±935；重金属在一个区域，区域范围：=13689±757，=2317±757。对于问题四，在第三问考虑的因素上再加入温度，降水，废水排放等因素的影响，查阅2003到2009年的相关数据，建立灰色预测模型，确定主要的影响因素，来研究模拟该城市地质环境的演变方式。关键词：重金属污染软件地积指数评价模型等标污染负荷模型2一、问题的重述1.1背景随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城

7、市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。按照功能划分，城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，分别记为类区、类区、……、类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。1.2问题现对某城市城区土壤地质环境进行调查。为此，将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10厘米深度）进行取样、编号，并用记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值

8、。附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息，附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度，附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。现要